[化学——选修3：物质结构与性质]
下图分别是金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管的结构示意图。图中小黑点或小黑圈均代表碳原子。
（1）四种物质互称为 。写出碳原子的基态电子排布图 。
（2）试比较：第一电离能I1（C）、I1（N）、I1（O）由大到小的顺序为 。
（3）石墨中存在的作用力有 。
A. 共价键 B. 金属键 C. 氢键
D. 配位键 E. 分子间作用力
石墨中碳原子采取的杂化方式是 。
（4）C的熔沸点比A （填“高”或“低”）原因是 。
（5）金刚石晶胞结构如下图所示，若金刚石的密度为ρ g·cm-3，试计算碳原子的半径为 pm（用含ρ式子表示，不必化简）。
NaCN、KCN等氰化物是重要的基本化工原料。用于基本化学合成、冶金等。
（1）用含NaCN（N显一3价）的废水合成黄血盐(K4[Fe(CN)6])的主要工艺流程如图：
①写出NaCN的电子式__________。
②在反应器中发生的主要反应的方程式为 。
③加入碳酸钠溶液主要目的是 。
（2）已知HCN的电离常数Ka=6.2×10-10，浓度均为0.1mol·L－1的NaCN和HCN的混合溶液显 (填“酸”、“碱”或“中”) 性，通过计算说明原因 。
（3）现代开采金矿：先以NaCN溶液浸取粉碎的含金(Au)矿石，通空气，使矿石中的金粒溶解，得到Na[Au(CN)2]( 二氰合金酸钠)溶液；再用锌与Na[Au(CN)2]溶液发生置换反应生成金。金溶解过程中发生的化学方程式为 ；消耗的锌与生成的金的物质的量之比为 。
（4）臭氧(O3)可以将剧毒的NaCN溶液氧化为无毒的NaCNO, 进一步将NaCNO氧化得到N2和NaHCO3,在氧化过程中，1mol O3得到2mole-。若要处理含NaCN0.001mol·L－1103L，至少需要标准状况下的O3 L。
[化学—选修3：物质结构与性质]第ⅤA族的氮、磷、砷（As）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含第ⅤA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。
（1）砷元素的基态原子价电子排布图为___________________。
（2）氮元素的单质除了N2外，还有N4，则N4中的N原子的轨道杂化方式为________________。
（3）对氨基苯甲醛与邻氨基苯甲醛相比，沸点较高的是_________（填空“前者”或“后者”），原因是_____________。
（4）汽车安全气囊的产生药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质，在NaN3固体中，阴离子的立体构型为_____________。
（5）王水溶解黄金的反应如下：Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO+2H2O，产物中的H[AuCl4]是配合物，它的配位体是____________。
（6）砷化镓属于第三代半导体，它能直接将电能转变为光能，砷化镓灯泡寿命是变通灯泡的100倍，而耗能只有其10%。推广砷化镓等发光二极管（LED）照明，是节能减排的有效举措．已知砷化镓的晶胞结构如图，晶胞参数α=565pm。
①砷化镓的化学式_________________，镓原子的配位数为________。
②砷化镓的晶胞密度=_____________g/cm3(列式并计算)，m位置Ga原子与n位置As原子之间的距离为_________pm（列式表示）。
[化学—选修2：化学与技术]
将海水淡化与浓缩海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓缩海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。
（1）如图1，用惰性电极在电场中利用膜技术（阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过）淡化海水，该方法称为电渗析法。
①图1中膜a应选择_____________膜，阳极的电极反应式为_________________；
②电渗析法还可以用来处理电镀废液，写出用该方法处理含硫酸铜废液时（使用惰性电极）所发生的电极反应：阴极_________________阳极_________________；
（2）海水中的溴的储量丰富，约占地球溴总储量的99%，故溴有“海洋元素”之称。工业上是将氯气通入到含溴离子的浓缩海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴。该方法中反应的离子方程式依次为①Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
②3Br2+3CO32-=BrO3-+5Br-+3CO2↑③_____________________________；产生1molBr2时，该反应转移的电子数为____________。
（3）海水中的氘（含HDO 0.03‰）发生聚变的能量，足以保证人类上亿年的能源消费，工业上可采用“硫化氢-水双温交换法”富集HDO．其原理是利用H2S、HDS、H2O和HDO四种物质，在25℃和100℃两种不同温度下发生的两个不同反应得到较高浓度的HDO． 如图2为“硫化氢-水双温交换法”所发生的两个反应中涉及的四种物质在反应体系中的物质的量随温度的变化曲线．写出100℃时所发生的反应的化学方程式_________________________；工业上富集HDO的生产过程中，可以循环利用的一种物质是____________。
硫的化合物在科研、生活及化学工业中具有重要的应用。
（1）在废水处理领域中，H2S或Na2S能使某些金属离子生成极难溶的硫化物而除去。25℃，在0.10 mol•L-1H2S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2-)关系如下表（忽略溶液体积的变化、H2S的挥发）。
| pH |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
| c(S2-)/ mol•L-1 |
1.4×10-15 |
1.4×10-11 |
6.8×10-8 |
1.3×10-5 |
1.3×10-3 |
某溶液含0.020 mol•L-1Mn2+、0.1 mol•L-1H2S，当溶液的pH=5时，Mn2+开始沉淀，则MnS的溶度积=________________。
（2）工业上采用高温分解H2S制取氢气，其反应为2H2S(g)
2H2(g)+S2(g) △H1，在膜反应器中分离出H2。
①已知：H2S(g)H2(g)+S(g) △H2，2S(g)S2(g)△H3。则△H1=_______（用含△H2、△H3的式子表示。
②在密闭容器中，充入0.10molH2S(g)，发生反应2H2S(g)2H2(g)+S2(g)，控制不同的温度和压强进行实验。结果如图所示。
图中压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_______________，理由是_________________。若容器的容积为2.0L，则压强为p3，温度为950℃时，反应经3h达到平衡，则达到平衡时v(S2)=__________；若压强p2=7.2MPa，温度为975℃时，该反应的平衡常数Kp=_____________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数），若保持压强不变，升温到1000℃时，则该反应的平衡常数___________（填“增大”“不变”或“减小”）。
（3）工业上用惰性电极电解KHSO4饱和溶液制取H2O2，示意图如图所示：
①低温电解饱和KHSO4溶液时阳极的电极反应式为_________________。
②K2S2O8水解时生成H2O2和KHSO4，该反应的化学方程式为_________________。
【化学—选修2：化学与技术】普通纸张的主要成分是纤维素。在早期的纸张生产中，常采用纸表面涂明矾的工艺，以填补其表面的微孔，防止墨迹扩散，请回答下列问题：
（1）人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，严重威胁纸质文物的保存．经分析检验，发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关，其中的化学原理是______________；为了防止纸张的酸性腐蚀，可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂，该工艺原理的化学(离子)方程式为______________；
（2）为了保护这些纸质文物，有人建议采取下列措施：
①喷洒碱性溶液，如稀氢氧化钠溶液或氨水等．这样操作产生的主要问题是______________；
②喷洒Zn(C2H5)2．Zn(C2H5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷．用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理______________；
（3）现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾．钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿(主要成分为FeTiO3)为原料按下列过程进行的，请完成下列化学方程式：
①______ FeTiO3+____ C+___ Cl2
____ TiCl4+___ FeCl3+____CO
②______ TiCl4+____ O2
____ TiO2+____ Cl2。